Senin, 16 Maret 2015
Laporan Praktikum Semester 1 Fisika Dasar: Modulus Young Kawat
Halo apa kabar Sobat semua ?, tentunya Sobat semua pasti dalam keadaan sehat wal'afiat tidak kurang satu apapun. Kali ini kita akan membuka topik tentang Laporan Praktikum Semester 1 Fisika Dasar: Modulus Young Kawat."
ACARA IV
MODULUS YOUNG KAWAT
A.���� Pendahuluan
1. Latar Belakang
Di Indonesia banyak kita jumpai jembatan. Baik jembatan kayu, besi, atau dari bahan yang lainnya. Saat jembatan tersebut dilewati banyak manusia, kendaraan, atau beban yang berada di tengah-tengah jembatan, maka jembatan akan melengkung meskipun sedikit. Dan ketika jembatan tidak ada yang melewati, maka akan kembali ke semula. Peristiwa tersebut berhubungan dengan Modulus Young. Contoh lain yang berhubungan dengan Modulus Young adalah melengkungnya sebuah penggaris jika di tengah-tengah penggaris diberikan beban. Dimana dalam peristiwa diatas kita dapat menghitung atau menentukan elastisitas dari suatu bahan.
Menentukan Modulus Young dari suatu bahan tidak terlepas dari sifat elastisitas suatu benda dan batas elastisnya. Elastisitas adalah sifat dimana benda kembali pada ukuran dan bentuk awalnya ketika gaya-gaya yang mengubah bentuknya dihilangkan. Batas elastis suatu benda adalah tegangan terkecil yang akan menghasilkan gangguan permanen pada benda. Ketika diberikan tegangan melebihi batas ini, benda tidak akan kembali persis seperti keadaan awalnya setelah tegangan tersebut dihilangkan.
Modulus elastisitas didefinisikan sebagai perbandingan antara tegangan dan regangan. Tegangan (σ) adalah besar gaya yang bekerja (F), dibagi dengan luas permukaan (A). Sedangkan regangan (ε) adalah perubahan bentuk akibat tegangan, diukur sebagai rasio perubahan dari sejumlah dimensi benda terhadap dimensi awal dimana perubahan terjadi.
2. Tujuan
Tujuan dari praktikum acara IV Modulus Young Kawat ini adalah:
a. Memahami sifat-sifat elastik benda padat.
b. Memahami tegangan dan regangan dari suatu bahan.
c. Mengukur modulus Young suatu bahan.
����� 3. Waktu dan Tempat Praktikum
����� Praktikum acara IV Modulus Young Kawat dilaksanakan pada hari Rabu, tanggal 18 September 2013 pada pukul 09.00 � 12.00 WIB bertempat di Laboratorium Pusat MIPA, Universitas Negeri Sebelas Maret Surakarta.
B. Tinjauan Pustaka
Jika sebuah benda padat berada dalam keadaan setimbang tetapi dipengaruhi gaya-gaya yang berusaha menarik, menggeser, atau menekannya, maka bentuk benda itu akan berubah. Jika benda kembali ke bentuknya semula bila gaya-gaya dihilangkan, benda dikatakan elastik. Kebanyakan benda adalah elastik terhadap gaya-gaya sampai ke suatu batas tertentu yang dinamakan batas elastik. Jika gaya-gaya terlalu besar dan batas elastik dilampaui, maka benda tidak kembali ke bentuknya semula, tetapi secara permanen berubah bentuk. Rasio gaya Fterhadap luas penampang A dinamakan tegangan tarik. Perubahan fraksional pada panjang batang ∆L/L dinamakan regangan (Tipler, 1998).
����� Satuan Internasional (SI) tegangan adalah Newton per meter persegi (N.m-2). Satuan ini juga memiliki nama khusus yaitu pascal (disingkat Pa). 1 pascal = 1 Pa = 1 N.m-2. Satuan tegangan yang lain adalah dyne per sentimeter persegi (dyn.cm-2). Perbandingan tegangan per regangan, atau tegangan per unit regangan disebut Modulus Young suatu bahan (Sears, 1984).
����������� Regangan tidak memiliki satuan karena merupakan rasio dari besaran-besaran yang sama. Modulus Young adalah ukuran dasar yang penting dari perilaku mekanis bahan (Bueche, 2005).
����������� Modulus elastisitas didapat dari rumus sebagai berikut:
����������������������������������������������������������� E = σ / ε
E��� : Modulus elastisitas (MPa)
� : Tegangan tarik/kuat tarik (MPa)
�� : Regangan����������������������������������������������������������������������������������� ������������������ (Budi, 2011).
����� Hampir semua logam pada tahap sangat awal dari uji tarik terjadi hubungan antara beban atau gaya yang diberikan berbanding lurus dengan perubahan panjang bahan tersebut. Ini di sebut daerah linier atau linear zone. Aturan Hookesebagai berikut: rasio tegangan (stress) dan regangan (strain) adalah konstan. Stress adalah beban di bagi luas penampang bahan dan strain adalah pertambahan panjang di bagi panjang awal bahan.
Stress:
σ = F/A
F��� : gaya tarikan
A�� : luas penampang
Strain:
ε = ∆L/L
∆L : pertambahan panjang
L��� : panjang awal�������������������������������������������������������������������������� �������� (Gandavi, 2010).
����� ΔLberbanding lurus dengan berat atau gaya yang dikenakan pada benda (sebuah hubungan yang pertama kali diamati oleh Robert Hooke (1635-1703). Kesebandingan ini dapat dituliskan sebagai persamaan:
F = k ΔL
Disini F mewakili gaya (atau berat) yang menarik benda, ΔL merupakan kenaikan panjang, dan k tetapan kesebandingan (Giancoli, 1997).
����� Menurut hukum Stokes, adanya beban tegangan tarik ini akan mengakibatkan bertambah panjangnya kawat sesuai dengan modulus elastisitasnya. Apabila modulus elastisitasnya kecil, pemuluran kawat menjadi tinggi (Sara, 2009).
����� Elastisitas menunjukkan bahwa deformasi yang dihasilkan oleh tegangan dalam batas normal benar-benar kembali ke bentuk semula setelah beban dihilangkan. Ketika diangkat ke tingkat tegangan yang lebih tinggi melampaui batas, akan terjadi deformasi plastik atau kegagalan���� (Bahtiar, 2010).
Modulus Young (E) dari suatu material adalah parameter kunci untuk desain teknik mesin. Elastisitas adalah hubungan antara tegangan (σ) dan regangan (ε).
Hukum Hookemenghubungkan ini dalam hal pemenuhan S atau kekakuan C,
σ = Cε ε = Sσ� (Hopcroft, 2010).
����� Tabel 4.1 Perkiraan Modulus Young
| Bahan | Modulus Young Y (Pa) |
| Aluminium | 7.0 � 1010 |
| Kuningan | 9.0 � 1010 |
| Tembaga | 11 � 1010 |
| Kaca | 6.0 � 1010 |
| Besi | 21 � 1010 |
| Timah | 1.6 � 1010 |
| Nikel | 21 � 1010 |
| Baja | 20 � 1010 |
(Young, 1998).
C. Alat, Bahan dan Cara Kerja
����� 1. Alat
����������� a.� Jarum penunjuk skala
����������� b.� Meteran dan jangka sorong
����������� c.� Jangka ukur.
����� 2. Bahan
����������� a.� Seperangkat bandul/beban
����������� b.� Kawat tembaga dan besi.
����� 3. Cara Kerja
a.��� Memasang kawat tembaga dengan panjang 1 meter dengan salah satu ujungnya diikat dan ujung lainnya diberi beban/bandul 0,1 kg. Mengukur diameter kawat A tersebut dengan menggunakan jangka sorong dan massa benda yang digantungkan
b.���� Mencatat perubahan panjang ΔL pada pergeseran penunjuk jarum
c.���� Memberi beban 0,1 kg lagi hingga menjadi 0,2 kg dan mencatat kembali massa benda dan pergeseran jarum tersebut
d.�� Mengulangi langkah c dengan diberi beban 0,1 kg berturut-turut hingga menjadi 0,3 kg; 0,4 kg; 0,5 kg hingga terjadi regangan yang besar. Mencatat hasil dalam sebuah tabel
e.���� Mem-plot grafik F/Aterhadap ΔL/L, sehingga diperoleh modulus Young bahan
f.����� Mengulangi untuk beban yang dikurangi satu-persatu dan mencatat perubahan skalanya
g.���� Mengulangi langkah a sampai e untuk kawat besi
h.�� Dengan menggunakan data yang diperoleh, menentukan nilai tegangan, regangan, dan modulus Young dari tembaga dan kawat besi
i.����� Menggambar kurva elastisitas bahan.
�
DAFTAR PUSTAKA
Bahtiar., Nugroho N, danSurjokusumo. 2010. Estimating Young�s Modulus and Modulus of Rupture of Coconut Logs using Reconstruction Method. Jurnal Civil Engineering Dimension Volume 12, Nomor 2.
Budi, Gatot Setya. 2011. Pengujian Kuat Tarik dan Modulus Elastisitas Tulangan Baja (Kajian terhadap Tulangan Baja dengan Sudut Bengkok 45�, 90�, 135�). Jurnal Teknik Sipil Untan Volume 11, Nomor 1.
Bueche, Frederick., dan Eugene Hecht. 2005. Teori dan Soal-Soal Fisika Universitas Edisi Kesepuluh. McGraw-Hill. New York.
Gandavi, Ariv. 2010. Pengaruh Perubahan Waktu Annealing Hingga 20menit terhadap Struktur Mikro dan Kuat Tarik Baja Tabung JIS G3116 SG 295.
Giancoli, Douglas C. 1997. Fisika Jilid 1 Edisi Empat. Erlangga. Jakarta.
Hopcroft, Matthew A., Thomas W. Kenny, dan William D. Nix. 2010. What is the Young�s Modulus of Silicon?. Journal of Microelectromechanical Systems Volume 19, Nomor 2.
Sara, Ira Devi., dan Hari Anna Lastya. 2009. Pengaruh Faktor Eksternal Terhadap Andongan dan Tegangan Tarik Saluran Transmisi 150 kV Banda Aceh � Pangkalan Berandan. Jurnal Rekayasa Elektrika Volume 8, Nomor 2.
Sears, Francis W., Mark W. Zemansky, dan Hugh D. Young. 1984. University Physics Sixth Edition Part I. Addison-Wesley. Massachusetts.
Tipler, Paul A. 1998. Fisika untuk Sains dan Teknik Edisi Ketiga Jilid 1. Erlangga. Jakarta.
Young, Hugh D., dan Roger A. Freedman. 1998. University Physics 9th Edition. Addison-Wesley. Massachusetts.
Source : http://muhammadnoorarif.blogspot.com/2015/03/laporan-praktikum-semester-1-fisika.html
asalnya sembilu dari buluh
Jika dianyam jadikan tampian
Kami menyusun jarinya sepuluh
Salah dan silaf mohonlah dimaafkan
Langganan:
Posting Komentar (Atom)
0 Responses to “Laporan Praktikum Semester 1 Fisika Dasar: Modulus Young Kawat”
Posting Komentar